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java复习 03

news 2025/6/7 7:08:58

居然已经6.5了！？~~来得及来得及。。扎扎实实踏踏实实我可以的我可以的！！

1 java里面的自动装箱

在 Java 中，自动装箱（Autoboxing）是一种编译器特性，允许基本数据类型（如int、double、boolean等）与对应的包装类（如Integer、Double、Boolean等）之间进行自动转换。这一特性在 Java 5.0 版本中引入，大大简化了基本类型与对象类型之间的交互。

自动装箱的核心机制

  1. 基本类型 → 包装类
    当需要一个包装类对象，但传入的是基本类型时，编译器会自动调用包装类的valueOf()方法进行转换。

  2. 包装类 → 基本类型
    当需要一个基本类型，但传入的是包装类对象时，编译器会自动调用包装类的xxxValue()方法（如intValue()、doubleValue()）进行转换。

常见场景示例

1. 直接赋值

java

// 自动装箱：int → Integer
Integer obj = 10; // 等价于 Integer obj = Integer.valueOf(10);// 自动拆箱：Integer → int
int primitive = obj; // 等价于 int primitive = obj.intValue();
2. 方法参数传递

java

// 自动装箱：double → Double
void printDouble(Double num) {System.out.println(num);
}printDouble(3.14); // 传入基本类型 double，自动转换为 Double 对象// 自动拆箱：Boolean → boolean
void checkStatus(boolean status) {System.out.println(status);
}checkStatus(new Boolean(true)); // 传入 Boolean 对象，自动转换为 boolean
3. 集合框架

java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1); // 自动装箱：int → Integer
list.add(2); // 自动装箱：int → Integerint first = list.get(0); // 自动拆箱：Integer → int
4. 算术运算

java

Integer a = 5;
Integer b = 10;
int sum = a + b; // 自动拆箱：Integer → int，执行加法运算

注意事项

  1. 性能开销
    自动装箱会创建额外的对象，频繁操作可能导致性能下降（如循环中装箱）。建议在性能敏感的场景下直接使用基本类型。

  2. 空指针异常（NullPointerException）
    当包装类为null时，自动拆箱会触发异常。

    java

    Integer nullable = null;
int value = nullable; // 抛出 NullPointerException

  3. 缓存机制
    部分包装类（如Integer）对常用值（如-128到127）有缓存，相同值可能指向同一对象。

    java

    Integer a = 100;
Integer b = 100;
System.out.println(a == b); // true，因为缓存机制Integer c = 200;
Integer d = 200;
System.out.println(c == d); // false，超出缓存范围

总结

自动装箱是 Java 编译器提供的语法糖，简化了基本类型与包装类之间的转换。理解其内部机制（valueOf()和xxxValue()方法）有助于编写更安全、高效的代码，避免潜在的性能问题和空指针异常。

2 语法糖。。哈哈！

“语法糖”（Syntactic Sugar）是计算机科学中的术语，指的是编程语言中添加的一种语法特性，它不会改变语言的功能或表达能力，但可以让代码更易读、更简洁或更符合人类直觉。简单来说，语法糖是对底层实现的一种 “包装”，让程序员用更少的代码完成相同的功能。

核心特点

  1. 不改变功能：语法糖只是语法层面的改进，不会增加语言的核心能力。
  2. 编译时转换：编译器会在编译阶段将语法糖转换为等价的底层代码。
  3. 提高可读性：让代码更符合人类思维习惯，减少冗余。

Java 中的语法糖示例

1. 自动装箱与拆箱
  • 语法糖：直接将基本类型赋值给包装类，反之亦然。
  • 底层实现：编译时调用valueOf()和xxxValue()方法。

java

// 语法糖
Integer obj = 10;  // 自动装箱
int primitive = obj;  // 自动拆箱// 编译后等价代码
Integer obj = Integer.valueOf(10);
int primitive = obj.intValue();
2. 增强 for 循环（foreach）
  • 语法糖：简化集合和数组的遍历。
  • 底层实现：编译时转换为普通的for循环或迭代器。

java

// 语法糖
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
for (String item : list) {System.out.println(item);
}// 编译后等价代码
for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {String item = it.next();System.out.println(item);
}
3. 字符串拼接（+运算符）
  • 语法糖：用+拼接字符串。
  • 底层实现：编译时转换为StringBuilder或StringBuffer。

java

// 语法糖
String result = "Hello" + " " + name;// 编译后等价代码（简化版）
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello");
sb.append(" ");
sb.append(name);
String result = sb.toString();
4. 变长参数（Varargs）
  • 语法糖：允许方法接受不定数量的参数。
  • 底层实现：编译时转换为数组。

java

// 语法糖
void printAll(String... args) {for (String arg : args) {System.out.println(arg);}
}// 编译后等价代码
void printAll(String[] args) {for (int i = 0; i < args.length; i++) {System.out.println(args[i]);}
}
5. Lambda 表达式（Java 8+）
  • 语法糖：简化匿名函数的写法。
  • 底层实现：编译时转换为函数式接口的实例。

java

// 语法糖
list.forEach(item -> System.out.println(item));// 编译后等价代码（简化版）
list.forEach(new Consumer<String>() {@Overridepublic void accept(String item) {System.out.println(item);}
});

语法糖的优缺点

优点
  • 提高开发效率：减少模板代码，降低出错概率。
  • 代码可读性提升：更简洁的语法更符合人类思维。
  • 保持向后兼容：在不破坏旧代码的前提下引入新特性。
缺点
  • 隐藏实现细节：可能导致开发者对底层原理理解不足。
  • 调试复杂度增加：编译后的代码与源码结构不同，调试时可能需要额外分析。
  • 性能开销：部分语法糖（如字符串拼接）可能在编译后产生更多的对象创建，影响性能。

总结

语法糖是编程语言为提高开发体验而设计的 “甜蜜” 特性，它让代码更优雅，但不会改变程序的本质功能。理解语法糖的底层实现有助于写出更高效、更安全的代码，避免潜在的性能问题或逻辑错误。

3 类型转换题目

关于 Java 中的类型转换，下列说法正确的是 ABC
A byte 转 int 是自动类型提升
B int 转 byte 可能溢出
C double 转 int 会丢失小数部分
D float 转 long 更安全 

解析：

A 选项：在 Java 中，byte 是 8 位整数类型，int 是 32 位整数类型，当 byte 类型向 int 类型转换时，会自动进行类型提升，将 byte 的值扩展为 int 类型（高位补符号位），所以 A 正确。

B 选项：int 是 32 位，byte 是 8 位，当 int 转 byte 时，会截取 int 的低 8 位，如果 int 的值超出了 byte 的表示范围（-128 到 127 ），就会发生溢出，结果可能不符合预期，所以 B 正确。

C 选项：double 是浮点类型，转 int 时，会舍弃小数部分，只保留整数部分，所以 C 正确。

D 选项：float 是 32 位浮点类型，long 是 64 位整数类型，float 转 long 时，由于 float 的取值范围和精度特点，可能会出现数据丢失或不准确的情况（比如 float 能表示的大数超出 long 范围，或者小数部分等处理问题 ），并不安全，所以 D 错误。

3 File相关

1 File 类概述和构造方法
   File: 它是文件和目录路径名的抽象表示

文件和目录是可以通过 File 封装成对象的。

对于 File 而言，其封装的并不是一个真正存在的文件，仅仅是一个路径名而已。它可以是存在的，也可以是不存在的。将来是要通过具体的操作把这个路径的内容转换为具体存在的

方法名说明
File(String pathname)通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File 实例
File(String parent, String child)从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File 实例
File(File parent, String child)从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File 实例

1.2 File 类创建功能

方法名说明
public boolean createNewFile()当具有该名称的文件不存在时，创建一个由该抽象路径名命名的新空文件
public boolean mkdir()创建由此抽象路径名命名的目录
public boolean mkdirs()创建由此抽象路径名命名的目录，包括任何必需但不存在的父目录
package PTA_training;
import java.io.File;
import java.io.IOException;//要抛出异常！！！public class TEST {public static void main(String[] args) throws IOException {File f1 = new File("G:\\javaCode\\java.txt");System.out.println(f1.createNewFile());/*File f2 = new File("G:\\javaCode","java.txt");File f3 = new File("G:\\javaCode");File f4 = new File(f3,"java.txt");System.out.println(f1);System.out.println(f2);System.out.println(f3);System.out.println(f4);下面的创建方法是类似的*/}
}

1.3 File 类判断和获取功能

方法名说明
public boolean isDirectory()测试此抽象路径名表示的 File 是否为目录
public boolean isFile()测试此抽象路径名表示的 File 是否为文件
public boolean exists()测试此抽象路径名表示的 File 是否存在
public String getAbsolutePath()返回此抽象路径名的绝对路径名字符串
public String getPath()将此抽象路径名转换为路径名字符串
public String getName()返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称
public String[] list()返回此抽象路径名表示的目录中的文件和目录的名称字符串数组
public File[] listFiles()返回此抽象路径名表示的目录中的文件和目录的 File 对象数组

 4 FileReader虽然是字符流，但它的read()方法返回的是int类型

在 Java 的 IO 流体系中，FileReader虽然是字符流，但它的read()方法返回的是 int类型，而非char或字符串。这是 Java IO 设计的一个重要特性，需要结合以下几点来理解：

1. read()方法的返回值设计

FileReader继承自Reader抽象类，而Reader的read()方法签名为：

public int read() throws IOException
  • 返回值含义：返回的int值代表字符的 Unicode 码点（范围：0~65535）。
  • 特殊值：当读取到文件末尾时，返回-1。

2. 为什么用int而不是char？

Java 使用int类型作为返回值的核心原因是！！！：

需要一个超出字符范围的值来表示文件结束。

  • char是无符号 16 位类型，范围是0~65535，无法表示 "文件结束" 的状态。
  • int是 32 位类型，除了表示所有 Unicode 字符（0~65535）外，还能通过-1标识文件结束。

3. 字符编码与读取逻辑

虽然FileReader是字符流，但底层仍需通过字节流（如InputStreamReader）实现。当读取文件时：

  1. 字节到字符的转换：FileReader自动将字节按照默认编码（如 UTF-8）转换为 Unicode 字符。
  2. 字符的 Unicode 码点：每个字符对应一个int值（即 Unicode 码点）。例如：
    • 字符'A'的 Unicode 码点是65（十六进制0x41）。
    • 字符'杭'的 Unicode 码点是26426（十六进制0x676D）。
  3. 返回值处理：read()方法直接返回这个int类型的码点。

4. 代码中的类型转换

java

int ch;
while ((ch = f.read()) != -1) {if ((char) ch == '杭') k++;
}
  • ch = f.read()：将读取的 Unicode 码点（int）赋值给ch。
  • (char) ch == '杭'：将int类型的码点强制转换为char类型，再与字符'杭'（实际也是一个char类型的码点）比较。

5. 总结

  • FileReader的read()方法返回int，是为了区分字符数据和文件结束标记。
  • int值代表字符的 Unicode 码点，通过强制类型转换可以转回char类型进行字符比较。
  • 这种设计保证了跨平台的字符处理能力，无论文件使用何种编码，FileReader都会自动转换为 Unicode 字符。

补充：为什么不是字符串？

read()方法每次只读取一个字符，而非字符串。

如果需要读取一行文本，可以使用BufferedReader的readLine()方法，该方法返回String类型。

5 怎么理解Unicode码点？

Unicode 码点（Code Point）是理解字符编码的核心概念，它是字符在 Unicode 标准中的唯一数字标识。以下是对 Unicode 码点的详细解释：

1. 什么是 Unicode 码点？

  • 定义：Unicode 是一个全球通用的字符编码标准，为世界上几乎所有的字符（包括字母、数字、符号、象形文字等）分配了一个唯一的数字编号，这个编号就是 码点。
  • 表示方式：码点通常用 U+ 后跟十六进制数字表示。例如：
    • 字母 A 的码点是 U+0041（十进制为 65）。
    • 汉字 杭 的码点是 U+676D（十进制为 26429）。
    • 表情符号 😀 的码点是 U+1F600（十进制为 128512）。

2. 码点与字符的关系

  • 一对一映射：每个字符（或符号）在 Unicode 中都有唯一的码点，反之亦然。
  • 跨平台一致性：无论在哪个操作系统、编程语言或设备上，字符 A 的码点始终是 U+0041，确保了全球范围内的统一表示。

3. 码点的范围

Unicode 目前定义了超过 143,000 个字符，码点范围从 U+0000 到 U+10FFFF，分为 17 个平面（Plane）：

  • 基本多文种平面（BMP）：U+0000 到 U+FFFF，包含常用字符（如 ASCII、中文、日文、韩文等）。
  • 辅助平面：U+10000 到 U+10FFFF，包含罕见字符、表情符号等。

4. 码点与编码格式的区别

  • 码点：字符的逻辑编号（如 U+676D）。
  • 编码格式：将码点转换为二进制存储的具体方式。常见的编码格式有：
    • UTF-8：变长编码，用 1~4 个字节表示一个字符（如 杭 的 UTF-8 编码为 E6 9D AD，占 3 字节）。
    • UTF-16：用 2 或 4 个字节表示一个字符（如 杭 的 UTF-16 编码为 67 6D，占 2 字节）。
    • UTF-32：固定 4 字节表示一个字符（如 杭 的 UTF-32 编码为 00 00 67 6D）。

5. 在编程语言中的应用

  • Java：
    • char 类型存储 BMP 范围内的码点（2 字节，范围 U+0000 到 U+FFFF）。
    • 超出 BMP 的字符（如表情符号）需要用两个 char（称为 代理对）表示。
    • int 类型可以存储完整的 Unicode 码点（范围 0 到 0x10FFFF）。
  • Python：
    • str 类型内部使用 Unicode 码点表示字符。
    • 可以用 ord() 函数获取字符的码点，用 chr() 函数将码点转回字符。

示例：

python

# 获取字符的码点
print(ord('A'))       # 输出: 65
print(ord('杭'))      # 输出: 26429 (0x676D)
print(ord('😀'))      # 输出: 128512 (0x1F600)# 将码点转回字符
print(chr(65))        # 输出: 'A'
print(chr(0x676D))    # 输出: '杭'
print(chr(128512))    # 输出: '😀'

6. 为什么需要理解码点？

  • 处理多语言文本：确保程序能正确识别和处理不同语言的字符。
  • 避免编码错误：理解码点与编码格式的差异，防止乱码问题（如 UTF-8 和 GBK 混用）。
  • 处理特殊字符：如表情符号、数学符号等超出 ASCII 范围的字符。

总结

Unicode 码点是字符的数字身份证，是字符编码的基础。理解码点有助于正确处理文本数据，避免跨平台和跨语言的兼容性问题。在编程中，码点通常通过整数类型（如 Java 的 int、Python 的 ord() 结果）表示，而存储和传输时则需要选择合适的编码格式（如 UTF-8）。

 6  File.separator是什么意思？

File file=new File("d:"+File.separator+"demo.txt");

File.separator 是 Java 中的一个系统属性，用于表示文件路径中的目录分隔符。它的作用是确保代码在不同操作系统上都能正确处理文件路径。

1. 为什么需要 File.separator？

不同操作系统使用不同的符号作为目录分隔符：

  • Windows：使用反斜杠 \（例如 C:\Users\file.txt）。
  • Unix/Linux/macOS：使用正斜杠 /（例如 /home/user/file.txt）。

直接在代码中硬编码分隔符（如 d:\demo.txt）会导致：

  • Windows 代码在 Linux 上运行失败：Linux 不识别 \ 作为分隔符。
  • Linux 代码在 Windows 上运行失败：Windows 不识别 / 作为分隔符。

2. File.separator 的作用

  • 自动适配系统：File.separator 会根据当前运行的操作系统自动返回对应的分隔符：
    • 在 Windows 上，File.separator 的值是 \。
    • 在 Linux/macOS 上，File.separator 的值是 /。

示例代码：

java

// 在 Windows 上，path 会变成 "d:\demo.txt"
// 在 Linux/macOS 上，path 会变成 "d:/demo.txt"
String path = "d:" + File.separator + "demo.txt";
File file = new File(path);

3. 等价写法：使用 File.separatorChar 或 /

  • File.separatorChar：返回 char 类型的分隔符（例如 '\' 或 '/'）。
  • 直接用 /：Java 的 File 类和 Path 类都支持用 / 作为分隔符，即使在 Windows 上也会自动转换为 \。

示例：

java

// 方式1：使用 File.separator
String path1 = "d:" + File.separator + "demo.txt";// 方式2：使用 File.separatorChar
String path2 = "d:" + File.separatorChar + "demo.txt";// 方式3：直接用 /（跨平台兼容）
String path3 = "d:/demo.txt";// 三种方式在功能上完全等价

4. 更现代的替代方案：Path 类（Java 7+）

Java 7 引入的 java.nio.file.Path 类提供了更优雅的方式处理路径：

java

import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;// 使用 Paths.get() 自动处理分隔符
Path path = Paths.get("d:", "demo.txt");
// 输出: Windows 上为 d:\demo.txt，Linux/macOS 上为 d:/demo.txt
System.out.println(path);

总结

File.separator 是 Java 提供的一个系统属性，用于动态获取当前操作系统的文件路径分隔符，避免硬编码导致的跨平台兼容性问题。在实际开发中，推荐使用 File.separator 或直接用 / 来编写跨平台的文件路径。

7 IOException 

IOException 是 Java 中处理输入 / 输出（I/O）操作错误的检查型异常（Checked Exception）。它是所有 I/O 相关异常的基类，用于表示程序在读写文件、网络通信或其他 I/O 操作时可能遇到的错误。

1. IOException 的作用

  • 异常分类：IOException 及其子类用于捕获和处理各种 I/O 错误，如文件不存在、网络连接中断、权限不足等。
  • 强制处理：作为检查型异常，Java 编译器要求必须显式处理 IOException（通过 try-catch 或 throws 声明），否则代码无法编译。

2. 常见子类

IOException 有许多子类，用于表示更具体的错误类型：

  • FileNotFoundException：文件不存在或无法访问。
  • EOFException：意外到达文件末尾（如读取空文件）。
  • SocketException：网络套接字错误（如连接断开）。
  • UnsupportedEncodingException：不支持的字符编码（如使用不存在的字符集）。
  • InterruptedIOException：I/O 操作被中断。

3. 处理方式

Java 要求必须处理 IOException，有两种方式：

方式 1：使用 try-catch 捕获异常

java

try {FileReader fr = new FileReader("d:/demo.txt");// 执行 I/O 操作
} catch (IOException e) {// 处理异常e.printStackTrace();
}
方式 2：使用 throws 声明异常

java

public void readFile() throws IOException {FileReader fr = new FileReader("d:/demo.txt");// 执行 I/O 操作，不处理异常，将异常抛给调用者
}

4. 在代码中的应用

在您之前的代码中，main 方法声明了 throws IOException：

java

public static void main(String[] args) throws IOException {FileReader f = new FileReader("D:\\abc.txt");// ...
}
  • 含义：该方法可能抛出 IOException 或其子类（如 FileNotFoundException），但不处理，而是将异常抛给 JVM。
  • 缺点：调用者无法捕获并处理异常，程序可能直接崩溃。

5. 更安全的写法

推荐使用 try-catch 捕获异常，并使用 try-with-resources 自动关闭资源：

java

public static void main(String[] args) {try (FileReader f = new FileReader("D:\\abc.txt")) {int ch;int k = 0;while ((ch = f.read()) != -1) {if ((char) ch == '杭') k++;}System.out.println(k);} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("文件不存在：" + e.getMessage());} catch (IOException e) {System.out.println("读取文件失败：" + e.getMessage());}
}
  • 优势：
    • 自动关闭 FileReader（通过 try-with-resources）。
    • 分类处理不同类型的异常（如文件不存在和读取错误）。
    • 提供友好的错误信息，避免程序崩溃。

6. 总结

  • IOException 的本质：所有 I/O 错误的父类，用于强制程序处理可能的 I/O 异常。【在 Java 中捕获异常时，必须将子类异常（具体异常）放在前面，父类异常（通用异常）放在后面。这是因为异常处理遵循 从上到下匹配 的原则，如果父类异常在前，子类异常将永远不会被触发，导致编译错误。】
  • 为什么需要处理：I/O 操作依赖外部资源（如文件、网络），这些资源可能不可用或出现错误，必须通过异常机制通知程序。
  • 最佳实践：优先使用 try-catch 捕获异常，并通过 try-with-resources 确保资源释放。

http://www.xdnf.cn/news/906265.html

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